非对称侧向荷载地铁基坑围护结构土压力特性与变形性状研究.doc

内容摘要　本文首先简单介绍了张杨路地铁车站的施工技术措施，然后分析了土压力特性与地下墙的变形性状，结果发现，土压力与地下墙变形均呈现非对称的分布特征，即临近老车站侧的土压力与墙体水平变形比远离侧的小得多，这与车站围护结构在开挖阶段所受的非对称荷载作用有关。同时基坑围护结构变形小于相应的控制指标，这也充分说明了所采取的施工技术措施的有效性与合理性，为我国轨道交通平行换乘枢纽车站的建设积累了丰富的经验。 　　关键词　非对称荷载　主动土压力　地下连续墙变形　平行换乘枢纽车站 Zhang Zhiyong　Chen Shaobo。Duyi。 (Shanghai Urban Construction Corperation，Shanghai，200023)． (Shanghai Tunnel engineering CO．Ltd．，Shanghai，200127) Abstract：A series of construction measures adopted in Zhangyang Road Subway station were de-scribed in briefly in this paper．The monitoring data showed that the deformation of southern dia-phragm wall(adjacent to DongtionRd Subway station)was less than that of northern diaphragm wall，and SO did the active earth pressure acted on diaphragm walt．The asymmetrical lateral load seemedto make contribution to this phenomenon． Key words：Asymmetrical lateral load active earth pressure deformation of d~aphragm wall parallel　interchanger station 　　1 引 言 　　目前我国大城市的轨道交通建设正呈现出蓬勃发展的态势，但城市轨道交通要解决城市交通拥堵的顽症就必须网络化，而网络化面临的首要技术问题就是解决不同线路之间的换乘同题。城市轨道交通换乘的方式主要有十字交叉换乘、三角换乘以及平行换乘等方式，而平行换乘方式因为具有换乘路线短、换乘时间少以及占地下空间小等优势必将在我国的轨道交通换乘枢纽中得到广泛的应用。 　　平行换乘枢纽中后建地铁车站的一个显著特点是车站围护结构在施工阶段尤其是开挖尚未支撑时处于非对称荷载的作用下(临近老车站侧的荷载小，远离老车站侧的荷载大)，在这种荷载作用下，车站基坑围护结构的受力与变形特性呈现什么样的特征值得关注。S.Kaza-ma［1］采用修正的Es一y模型研究了围护墙两侧土体性质迥异、单侧放坡开挖、单侧堆土、单侧水位上升等四种工况导致的非对称荷载作用下围护墙的变形特性，发现了荷载大一侧的围护墙体变形较另一侧墙体大得多，甚至通过支撑的轴力传递使得小荷载侧的墙体向非开挖面土体方向变形；Miyazaki等［2］研究了不同侧向压力作用下的围护墙体的变形特性。本文结合我国轨道交通建设中第一个平行换乘枢纽车站——上海地铁4号线张杨路车站施工实践，分析了该车站围护结构的受力及变形特性，以期对以后类似工程提供借鉴。 　　2 工程概况 　　2．1　工程简介 上海地铁4号线张杨路车站位于浦东世纪大道(张杨路～潍坊路之间)的慢车道及北侧人行道下，与世纪大道走向一致。张杨路车站全长218．6m，标准段宽19．9m，基坑开挖深度20．82l～22．866m。车站主体结构为双柱三跨、地下三层的现浇钢筋混凝土箱形结构，围护结构采用厚1000mm、深35m的地下连续墙。 　　2．2　工程地质条件与水文地质条件 　　车站场地60m深度范围内均为第四纪晚更新世以来的松散沉积物，施工场地平坦，地面标高为+3．9m左右(下文中均以±0．000m计)。本场地的地层分布及部分物理力学性质参数详见表l。 表1　土层分布及部分物理力学性质参数 2．3 周围环境 张杨路车站南侧约5m便是平行于张杨路车站、已经投入使用的地铁2号线东方路车站；北侧紧邻好美家装饰城和世纪联华大卖场等构筑物。根据文献［3］规定及本工程的实际情况，本工程基坑为一级保护，即要求地面最大沉降量≤0．1％H(23mm)，围护墙最大水平位移≤0．14％H(32mm)。周围环境条件详见图l。 图1　周围环境、施工区划分以及部分测点布置图 图2